Видове торене. Външно торене

Възпроизвеждането е процесът, който позволява на живите същества да имат потомство, непрекъснато да възпроизвеждат собствения си вид и следователно съществуването на вида. Може да бъде полов или асексуален. Простите клетъчни организми се възпроизвеждат чрез нормално клетъчно делене.

Сексуалното размножаване включва сливането на женски и мъжки репродуктивни клетки различни начини. За осъществяването му е необходимо предварително узряване на гамети (полови клетки), след което са необходими определени условия за тяхната среща и сливане. Поради сливането на зародишните клетки се образува ембрион (зигота), чийто по-нататъшен растеж и развитие прави възможно образуването на нов организъм (потомство).

Видове полово размножаване

Сексуалното размножаване става по два начина: вътрешно оплождане и външно оплождане.

Външно торене

Външното оплождане включва сливане на зародишни клетки извън тялото на женската (женската). Ярък примерможе да служи като оплождане при риби, при което женската снася яйца (хайвер), а мъжката сперма (мляко) директно в резервоара и там става тяхното сливане.

Външното оплождане е присъщо на повечето безгръбначни водни животни и някои гръбначни (земноводни, мекотели, червеи и др.). За да бъде ефективен, той изисква сливането на много външни фактори, тъй като спермата и яйцеклетките трябва да бъдат освободени във външната среда по едно и също време и на едно и също място. Ето защо природата е предвидила сексуално поведенчески реакции на индивиди от един и същи вид (например събиране на определени места и време за хвърляне на хайвера).

В допълнение към всичко изброено по-горе, външното оплождане изисква образуването на голям брой зародишни клетки в тялото на женската и мъжката, за да се осигури успешното им сливане. Това се дължи на факта, че в външна средаИма големи загуби и загуба, защото повечето от тях никога няма да се срещнат и просто ще умрат. Например езерната жаба постоянно снася около 11 000 яйцеклетки (яйца), а слънчевата риба около 30 милиона.

Оплождането е вътрешно

Всяка допълнителна адаптация, която може да увеличи вероятността за среща със зародишните клетки на индивиди от различен пол, осигурява на вида по-голяма плодовитост и следователно оцеляването на целия вид. В допълнение, разходите, направени от тялото за производство и узряване на зародишни клетки, са значително намалени.

Външното торене е по-ниско от вътрешния тип торене. Вътрешното оплождане получи името си поради факта, че мъжките зародишни клетки се въвеждат директно в тялото на женски индивид. Този тип оплождане е характерен за видове, които са на по-високо стъпало на еволюционно развитие. Вътрешното оплождане включва наличието на специални адаптивни (генитални) органи при индивиди от различен пол.

Колкото по-висок е етапът на развитие и еволюция, на който се намира един животински вид, толкова повече допълнителни генитални органи имат те. Това са допълнителни полови жлези и органи (яйцепроводи и др.).

Трябва да се отбележи, че броят на зародишните клетки, образувани в женската, зависи пряко от степента на нейната привързаност към потомството. Колкото по-високо е, толкова по-малко яйца и, следователно, потомство. Използвайки примера на треската и африканската риба тилапия, този модел може ясно да се види. Първият снася около 10 милиона яйца наведнъж и никога не се връща на мястото на снасяне. Telapia в устата си носи яйца в количества не повече от 100 броя. Повечето бозайници имат само няколко потомства и тяхното родителско поведение осигурява дългосрочна грижа.

Оплождане при хора

Човекът принадлежи към вида, който се характеризира само с вътрешно оплождане. Процесът на оплождане се случва във фалопиевите тръби и оплодената полова клетка, напредва по-нататък фалопиевите тръбив маточната кухина.

Партеногенеза – оплождане без оплождане

Друг вид размножаване е партеногенезата. Нарича се още оплождане без оплождане. Той се крие във факта, че дъщерният организъм се развива от генетичния материал на самия индивид (неоплодено яйце). По този начин могат да се образуват индивиди само от един пол. Партеногенезата е характерна за пчели, листни въшки, някои низши ракообразни, дори птици (пуйки) и скални гущери.

В заключение на обзорната статия можем да заключим, че външното торене е значително по-ниско от вътрешното торене и е характерно за по-ниските видове. Заедно с еволюционно развитиеживи същества на сушата и във водата е имало постепенно подобрение в методите на възпроизвеждане (размножаване). В края на краищата, както знаете, колкото по-здраво потомство произвежда даден вид, толкова по-големи са шансовете му за оцеляване.

За кого е характерно вътрешното оплождане, каква е същността на този процес и какъв е той? биологично значение? Можете да отговорите на тези и много други въпроси, когато прочетете нашата статия.

Какво е полово размножаване

Възпроизвеждането е едно от свойствата на всички живи организми. Този процес гарантира, че сексуалното размножаване създава нови комбинации от генетичен материал и следователно характеристиките на организмите. Именно този процес е в основата на наследствеността и изменчивостта.

Сексуалното размножаване се нарича размножаване, по време на което участват гамети. Това са специализирани клетки, съдържащи набор от хаплоидни хромозоми. В природата и растенията, и животните могат да го извършват.

Структурата на гаметите

Процесът на сливане на гамети е оплождане. Вътрешното или външното оплождане се извършва само от зародишни клетки. Има мъжки и женски гамети - сперматозоиди и яйцеклетки. Те имат значителни разлики в структурата. По този начин женските репродуктивни клетки не са способни да се движат и съдържат достатъчно количество хранителни вещества. Това се дължи на факта, че на базата на женски гамети възниква развитието на бъдещия организъм. Мъжките репродуктивни клетки на растенията също не са способни да се движат, поради което процесът на оплождане в тези организми се предхожда от опрашване.

Гаметите са структури, които имат единичен или хаплоиден набор от хромозоми. И такава структура съвсем не е случайна. Факт е, че възрастен организъм трябва да има двоен (диплоиден) набор от хромозоми. Това е възможно само чрез сливането на хаплоидни гамети.

Външно и вътрешно торене

Оплождането е свързването на генетичния материал на зародишните клетки. В зависимост от мястото, където протича този процес, има няколко вида. Външното оплождане се извършва извън тялото на женската. В природата се среща при земноводни и риби. Вътрешното оплождане е характерно за типично сухоземни животни: влечуги, птици, бозайници.

Характеристики на външното торене

Външното или външното оплождане започва с освобождаването на зародишните клетки навън. Следователно конвергенцията на организмите изобщо не е необходима. Въпреки това в природата често се срещат струпвания на размножаващи се индивиди. Например риба или жаба по време на хвърляне на хайвера.

Външното оплождане, вътрешното или неговият междинен тип започва с процеса на осеменяване. Същността му се състои в обединяването на зародишните клетки. Учените са установили, че по време на външно оплождане, почти веднага след като клетките влязат в контакт, настъпват промени в електрическите импулси на мембраните на яйцеклетката. И след 7 секунди съдържанието на гаметите вече се комбинира, което води до образуването на зигота. Той се дели многократно и постепенно образува многоклетъчен ембрион.

Женските животни, които се характеризират с външно оплождане, едновременно се пускат във водата голям бройяйца. Например рибите снасят няколко хиляди яйца наведнъж. Само малка част от тях ще бъдат оплодени и ще се превърнат в малки. Останалите ще станат плячка за водни животни.

Какви са предимствата на вътрешното торене?

Вътрешно се среща в женските репродуктивни канали. Тук се намира неподвижното яйце. Спермата се приближава до нея в резултат на полов акт. Вече е установено, че в повечето случаи в яйцето прониква само ядреното вещество на мъжката полова клетка. Неговата цитоплазма практически не участва в процеса на образуване на нов организъм.

Основното предимство на вътрешното оплождане е, че ембрионът е относително незасегнат от неблагоприятни условия на околната среда. Развитието му определено времевъзниква в тялото на майката. Той осигурява на ембриона всичко необходимо: топлина, влага, кислород, хранителни вещества. В допълнение, по време на оплождане вътре в тялото, вероятността за сливане на гамети се увеличава значително, което определя стабилността на процеса на възпроизвеждане при такива индивиди. Поради тези причини броят на женските гамети, способни на оплождане, е много по-малък в сравнение с животните, които ги секретират в заобикаляща среда.

Един сперматозоид опложда дадена яйцеклетка. Но защо много организми раждат няколко индивида или дори десетки наведнъж? Това е възможно по два начина. В първия случай няколко яйца се освобождават за оплождане наведнъж, всяка от които се свързва с отделна мъжка гамета. В този случай човек се ражда Те могат да бъдат от един и същи или различен пол и не приличат повече един на друг, отколкото братята и сестрите. Еднояйчните близнаци се получават от разделянето на зиготата на няколко части. В този случай човек ражда деца от един и същи пол, подобни едно на друго като два грахови зърна в шушулка.

Полово размножаване на растенията

При цъфтящите растения се извършва и оплождане – вътрешно. Представителите на тази систематична единица имат редица характеристики, които се проявяват по време на половия процес. Извършва се от цвете. Процесът на сливане на гамети се предхожда от опрашване. Същността му се състои в прехвърлянето на мъжки репродуктивни клетки върху стигмата на плодника с помощта на вятър, насекоми, вода или хора.

Двойно торене

След това две сперматозоиди, заедно с кълняемата зародишна тръба, се спускат в долната разширена част на плодника - яйчника. Тук става сливането на един сперматозоид с женската гамета, а на другия с централната зародишна клетка. Затова такова торене се нарича двойно торене. В резултат на това се образува ембрион, заобиколен от резервно хранително вещество, ендосперм и мембрана. С други думи, семе.

Този процес осигури на съвременните цъфтящи растения господстващо положение на планетата. Яйцето и ембрионът са надеждно защитени от стените на яйчника, а семето съдържа необходимия запас от хранителни вещества и вода, необходими за растежа и развитието на възрастно растение.

Вид на торене и местообитание на животните

Лесно може да се проследи зависимостта на местообитанието на организмите и вида на тяхното оплождане. По този начин сливането на гамети във външната среда се случва във вода, където първоначално се развива ембрионът на организми с външно оплождане. Освен това този процес е възможен само в неутрална или алкална среда, но става невъзможен в кисела среда.

Появата на вътрешно торене в процеса на еволюцията е свързана с появата на хордови на сушата. Животът на представители от този тип извън водата стана възможен именно благодарение на тази особеност. Вътрешното оплождане при влечугите се случва в тялото на женската, където първоначално се развива ембрионът. Намира се в яйцето, което съдържа богат запас от вещества и в повечето случаи е покрито с плътна черупка. Увеличаването на количеството жълтък компенсира отсъствието на ларвен стадий в онтогенезата на влечугите. И появата на плътни черупки прави възможно развитиеяйца на сушата и надеждно ги предпазва от изсушаване и механични повреди.

Онтогенезата на многоклетъчните животни

Зиготата, която се образува в резултат на оплождането, започва да се дели многократно. След определено време той вече се състои от множество клетки - бластомери. След това започва стадият на гаструлата, който се характеризира с образуването на зародиш.Процесът на развитие на ембриона продължава с образуването на органи и техните системи.

Индивидуалното развитие на многоклетъчните животни включва ембрионален и постембрионален период. При организми с вътрешно оплождане първото от тях се случва в тялото на майката или вътре в яйцето. Това осигурява повече високо ниворазвитието на животните, както и способността им да живеят самостоятелно след раждането. От момента на раждането започва постембрионалния период. Оплождането, вътрешно или външно, определя бъдещия тип развитие на организмите. В първия случай протича без стадия на ларвата. В този случай новороденият индивид се различава леко от полово зрелия. Този тип развитие се нарича директно. Но рибите и земноводните преминават през ларвен стадий, по време на който се развиват допълнително, достигайки нивото на организация на възрастните представители.

И така, вътрешното оплождане е процесът на сливане на зародишни клетки в тялото на жената. В сравнение с външния той има редица съществени предимства: повече голяма вероятностсливане на гамети, тяхната независимост от външни условия и осигуряване на по-висока жизнеспособност на бъдещите индивиди.

При висшите животни мъжките и женските репродуктивни клетки или гамети се използват за възпроизвеждане на потомство. Те са много различни една от друга и от останалите клетки на тялото.

Женската репродуктивна клетка се нарича яйцеклетка. Той е голям, с овална или сферична форма, съдържа големи количества деутоплазма (жълтък) - строителни материали, поради което при бозайниците (с изключение на яйценосните животни: ехидна и птицечовка) яйцето се развива в първия момент след оплождането, а при останалите животни до пълното узряване на ембриона. Ето защо клетките на последните достигат наистина гигантски размери.

Най-големите яйца от всички животни, живеещи в момента на Земята, ако ги вземем с всички мембрани, които при птиците включват черупката и протеина, са щраусовите яйца. Теглото на тази клетка е 2-3 килограма. Изчезналите праисторически влечуги и пътническият гълъб, които са живели на Земята сравнително наскоро, са имали обем на яйце с размер на кофа. Човешкото яйце е едно от най-малките, диаметърът му е 0,2–0,5 милиметра. При безгръбначните са известни още по-малки яйца, чийто диаметър едва достига 0,04 милиметра.

Яйцеклетките узряват в женските полови органи - яйчниците. При хората те се образуват в ранно детство, до около две години и половина, а по-късно не се променят. Възможно е да се изчисли, че всеки яйчник по това време съдържа 30 000 яйца. В повече ранен периодима още няколко от тях, но от шестия месец на вътрематочния живот в яйчника на ембриона някои от тях започват да узряват, но не достигат пълно развитие.

Зреещата яйцеклетка се дели два пъти и губи половината от своите хромозоми. Едва след като момичето достигне пубертета, яйцеклетката може да достигне пълно развитие и настъпва овулация, освобождаването на яйцеклетката от яйчника. По време на живота на жената узряват само малко повече от 400 яйцеклетки, 13 за една година.

Мъжките репродуктивни клетки - сперматозоидите - са много уникални и не приличат на други клетки в тялото. Спермата на различните животни се различава една от друга по външен вид. Общото между тях е, че винаги са по-малки от яйце и всички се отличават с подвижност.

Спермата на бозайниците се състои от малка глава и дълга опашка, с която се движи. Дължината на човешкия сперматозоид е 50-70 микрона, а главата му е само 4-5 микрона. Сперматозоидите на нисшите животни са особено сложни. Те често са оборудвани с перфоратор под формата на шило, бормашина, длето или тирбушон за отваряне на черупката на яйцата, както и остриета, перки и други устройства.

Сперматозоидите се развиват в мъжките полови жлези - тестиси, които при гръбначните са чифтни и разположени в телесната кухина. Само при човека и някои бозайници те се намират в специални торбички директно под кожата. Изходът на тестисите се случва по време на вътрематочния живот на плода. Ако по някаква причина това не се случи, тогава спермата няма да се развие в такива тестиси. Смята се, че това се случва поради висока температуравътре в коремната кухина. Във всеки случай слоновете, чиито тестиси лежат в телесната кухина и температурата е доста висока, по време на брачния сезон те се издигат високо в планините, където е студено. Без това зачеването е невъзможно. Когато тези гиганти са докарани до нашия студен север, те често раждат потомство в първите години. Но трябва да помним, че дори в родината им отглеждането на слонове в плен далеч не е обичайно.

Мъжките тестиси имат около хиляда увити тубули всеки. Стените на тубулите съдържат големи овални клетки, чието делене произвежда сперматозоиди. По време на деленето те, точно като женските гамети, губят половината от своите хромозоми и след това се ангажират труден процесморфологична реконструкция, превръщайки се от обикновена овална клетка в зрял сперматозоид.

Сперматозоидите, които все още не са придобили способността да се движат, се избутват през тубулите в епидидимиса, който е силно извита тръба, където сперматозоидите се съхраняват в семенната течност, която съдържа необходимите хранителни вещества: глюкоза и фруктоза.

Независимо къде спермата среща яйцеклетката, дали в репродуктивния тракт на жената или извън тялото, всеки отделен сперматозоид има много малък шанс да достигне до яйцеклетката. Всъщност в женския генитален тракт човешката сперма трябва да измине голямо разстояние и скоростта на движение не надвишава 1,5–3 милиметра в минута.

За да гарантира надеждността на срещата на две полови клетки, природата трябваше да използва огромни армии от сперматозоиди, дори в случаите, когато трябва да се оплоди само една яйцеклетка. И така, по време на полов акт в репродуктивна системажени, където в най-добрият сценарийМоже да има само една зряла яйцеклетка, но да бъдат въведени 200 или повече милиона сперматозоиди.

Въпросът се усложнява допълнително от факта, че репродуктивните клетки (както женски, така и мъжки) са много деликатни и краткотрайни. Човешката яйцеклетка умира един ден след овулацията; сперматозоидите в гениталния тракт на жената живеят малко по-дълго, 24-48 часа.

Но въпросът не е само в продължителността на съществуването на половите елементи, важно е и колко дълго са способни на оплождане. Черупката на яйцата от сьомга, веднъж във водата, се втвърдява толкова много, че сперматозоидите вече не могат да проникнат през нея. А самите сперматозоиди запазват способността си да се движат във водата за много кратко време: при сьомгата - 45 секунди, а при пъстървата - само 23 секунди. За такива краткосрочени срещата на двете клетки трябва да се случи. Следователно, когато изкуствено развъжданеЯйцата от сьомга в рибните фабрики се смесват предварително със сперма и малко по-късно се прехвърлят във водата.

Продължителността на живота и способността на сперматозоидите да се движат могат значително да се увеличат, ако се държат без вода. В „суха“ форма спермата на някои риби може да се съхранява една до две седмици, а понякога и повече.

При някои животни сперматозоидите се съхраняват в женските генитални пътища за много дълго време. Чифтосването на прилепите се случва по време на зимуването, но в този момент не настъпва оплождане. Спермата, въведена в тялото на жената, се съхранява в гениталния тракт до пролетта. Спермата на охлюва може да се съхранява с години. При пчелите чифтосването се случва веднъж в живота. Спермата се съхранява в специална торбичка, свързана с гениталния тракт. Когато пчелната майка снася яйца, тя доброволно отваря сфинктера на торбичката и позволява на спермата да оплоди снесените яйца. Ако снасянето става при затворен сфинктер, яйцата са неоплодени.

Как спермата намира яйцеклетка? Сега малко се знае за това. Поради огромния брой сперматозоиди, срещи с яйцеклетки могат да възникнат в резултат на случайни сблъсъци. Известни са и специални устройства. Яйцата на някои животни съдържат специални вещества, които, освободени в околната среда в съвсем незначителни количества, или удължават живота на спермата, или ги принуждават да се движат към източника на това вещество.

Съществуването на огромни армии от сперма не е необходимо. Когато структурата на репродуктивния апарат значително улеснява срещата на спермата с яйцеклетката, животните се задоволяват с малък брой мъжки репродуктивни клетки. Така при някои нисши ракообразни, принадлежащи към дафнидите, две яйца се съхраняват в тясна камера за разплод, където сперматозоидите влизат по време на чифтосване, след което дупката, през която са въведени, се затваря. Сперматозоидите на тези дафниди са много големи, неактивни и, което е особено интересно, те са малко. По време на чифтосване не повече от пет сперматозоиди влизат в камерата за разплод, а общо мъжкият има не повече от 20 сперматозоиди.

Оплождането започва с прикрепването на спермата към черупката на яйцето. Сега трябва да влезе вътре. Това се предотвратява от черупката на яйцето. При някои животни, като бодлокожи и земноводни, той е много дебел. Често той е напълно непроходим за сперматозоидите, с изключение на тесния канал, наречен "микропил"; Само по него сперматозоидите могат да проникнат в яйцето. Усилията, които спермата развива в този процес, са огромни. Можете да наблюдавате как големи яйца на морски животни, в сравнение с които сперматозоидите са нищожни, започват бавно да се движат или въртят под приятелския натиск на техните хиляди армии, обграждащи яйцето в плътен пръстен.

Човешката яйцеклетка, в допълнение към собствената си черупка, е заобиколена от слой клетки - corona radiata и следователно е недостъпна за един сперматозоид. Само обединените усилия на няколкостотин хиляди сперматозоиди могат да доведат до пробив на тази бариера, унищожавайки с помощта на специален ензим хиалуронидаза, съдържащ се в минимални количества в техните глави, веществото, което споява клетките на corona radiata. Само тогава един от сперматозоидите ще може да проникне в яйцето.

Проникването в яйцеклетката веднага предизвиква редица промени в нея, на първо място в черупката: за кратък период от време тя става толкова плътна, че сперматозоидите вече не могат да проникнат през нея. Появата на тази мембрана гарантира, че яйцето се опложда само от един сперматозоид.

В този случай яйцеклетката на яйцеклетката се слива с ядрото на спермата, която прониква вътре. Така че ядрото нова клетка, която възниква от сливането на мъжки и женски гамети, вече съдържа пълния брой хромозоми. След това яйцето започва да се дели.

В някои случаи появата на мембраната за оплождане се забавя и поради това няколко сперматозоида проникват в яйцето. Когато ядрата им се слеят с яйцеклетката обща сумаима повече хромозоми от нормалното. Въпреки това, за някои организми, проникването на няколко сперматозоида в яйцето е нормално явление. В този случай обаче само един от тях се слива с ядрото на женската клетка. Останалите умират близо до повърхността на ядрото и тяхното вещество се използва само за подхранване на яйцето.

Само изключително в редки случаиНяколко сперматозоиди могат да участват в сливането. Такова яйце обикновено се развива неправилно и скоро умира. Въпреки това, при насекоми, птици и някои други животни, при изкуствени условия, е възможно да се отглеждат отделни екземпляри, получени от сливането на яйцеклетка с няколко сперматозоида до зряла възраст.

Полиплоидните животни, т.е. имащи няколко комплекта хромозоми, също възникват при нормално оплождане на яйцеклетка от един сперматозоид, ако процесът на последващо фрагментиране на яйцеклетката е нарушен. Полиплоидията е особено разпространена при растенията. Клетките на полиплоидните растения са по-големи, което води до значително увеличаване на размера на растението. Всички културни растения са полиплоидни. Много по-редки са случаите на полиплоидия при животните. Това може да се дължи на объркване при определяне на пола. В този случай не се наблюдава нормална хромозомна дивергенция, разделянето на яйцето се нарушава и то умира. Само при еднополовите животни полиплоидията възниква лесно.

Торенето е специфична реакция. Това означава, че може да се случи сливане между зародишни клетки на животни, принадлежащи към един и същ или много подобен вид. Оплождането на яйцеклетка от сперматозоидите на несвързани животни се случва само като изключително явление.

Друга особеност на оплождането е, че е необратимо. Ако спермата, която прониква в яйцеклетката, умре по някаква причина, тя може да продължи развитието и фрагментацията, сякаш нищо не се е случило. Развитието на яйцето ще продължи, ако сперматозоидите, които са проникнали в него, бъдат внимателно отстранени оттам. Нито един сперматозоид няма да може да влезе отново в тази яйцеклетка. Ембрионите, развиващи се от такива ненапълно оплодени яйца, умират в ранните етапи на развитие и само понякога достигат зряла възраст. Способността на яйцеклетката да се развие след смъртта или отстраняването на спермата, която е проникнала вътре, е много важна собственост. Благодарение на тази способност с яйцето могат да се случат невероятни неща.

Оплождането е проникване на сперматозоиди в яйцеклетка и тяхното сливане - процес, характерен за половия акт. При животните оплождането може да бъде външно и вътрешно. В първия случай репродуктивните продукти се отлагат във вода (земноводни, бодлокожи и др.) или върху твърди субстрати (кърлежи и др.). По време на вътрешното оплождане яйцеклетката се обединява в тялото на майката.

Обикновено яйцеклетката се опложда само от един сперматозоид, ядрата на останалите се унищожават. Сперматозоидите проникват в яйцеклетката през най-малката дупка в черупката му - микропилата или „възприемчивия туберкул“, изпъкнал към него. Главата (ядрото) на сперматозоида е потопена в него, движейки се към центъра на яйцето; Ядрото на женската клетка се движи към. В резултат на оплождането се постига стимулиране на яйцеклетката, нейното фрагментиране, развитие и образуване (виж). По време на процеса на оплождане се възстановява диплоидният набор (виж), наследствената информация на двамата родители се комбинира (виж Генетика) и се осигурява материална приемственост между поколенията (виж Наследственост).

Оплождането е проникването на сперматозоида или неговата глава в яйцеклетката и сливането на ядрото на яйцеклетката с ядрото на сперматозоида.

При водораслите, бодлокожите, повечето мекотели, рибите и земноводните оплождането става извън тялото; в други риби и земноводни, всички влечуги, птици, бозайници, насекоми, в повечето растения - в тялото на женската. Сперматозоидите се въвеждат в тялото на женската от мъжкия или се освобождават от него (тритон) в околната среда в сперматофор, който женската активно абсорбира в репродуктивния си тракт. Оплождането, настъпващо извън тялото, е по-добре проучено ( морски таралежи, миди и др.). В експеримента е възможно да се оплодят яйца на бозайници (например зайци), извлечени от яйцепроводите с подходяща сперма. След оплождането те могат да бъдат върнати в матката и да продължат да се развиват напълно. Процесът на оплождане се регулира от произведените полови клетки химикали, които привличат сперматозоидите към яйцеклетката (виж), а също така имат и други ефекти върху оплождането. Тези вещества се наричат ​​гамони (гиногамони и андрогамони – съответно двата пола).

В резултат на оплождането се постига стимулиране на яйцеклетката, нейното фрагментиране, развитие, образуване на ембрион (виж) и комбинация от наследствена информация на двамата родители (виж Генетика). Процесът на стимулация е свързан с промени във физическите и химични свойствапротоплазмата на яйцето и черупката, която след оплождането става по-пропусклива за съединения с ниско молекулно теглои непропускливи за спермата. Още преди оплождането РНК, която е в блокирано състояние в неоплодената яйцеклетка, преминава от ядрото на яйцето в рибозомите. След оплождането участва в синтеза на протеини, необходими за развитието на яйцето. Когато ядрата на майчините и бащините зародишни клетки се сливат, броят на хромозомите (виж) се удвоява, тъй като те не се сливат помежду си. Следователно всяка клетка на тялото съдържа половината хромозоми, получени от бащата и половината от майката; по този начин и двамата родители са еднакво включени в предаването на наследствена информация на потомството (виж Наследственост), използвайки хромозоми. При животните, по време на оплождането, спермата въвежда в яйцеклетката центрозома, която функционира по време на последващото фрагментиране на яйцеклетката, както и малка част от цитоплазмените органели (митохондрии и др.). При повечето организми промените в черупката на яйцеклетката след оплождане не позволяват на други сперматозоиди да проникнат в яйцето, но при много животни няколко сперматозоиди проникват в яйцето (полиспермия). Обикновено само един сперматозоид опложда яйцеклетка; ядрата на останалите се унищожават. Ако това не се случи, тогава се наблюдават различни аномалии в развитието на ембриона. Ако все пак се появи жизнеспособен организъм, тогава той често е мозаечен по природа - една част от тялото има наследствените свойства на ядрото на един сперматозоид, останалата част - на друг сперматозоид.

Рентгеновото лъчение може да убие ядрото на спермата, което е проникнало в яйцето; такова яйце се развива без участието на мъжкото ядро ​​(гиногенеза). Ако ядрото на яйцеклетката бъде убито с лъчи, развитието става за сметка на бащиното ядро ​​(андрогенеза).

Вижте също Възпроизвеждане.

1. Дайте определения на понятията.
Оплождане е процес на сливане на сперматозоид и яйцеклетка, в резултат на което техният генетичен материал се комбинира и се образува зигота.
Кръстосано оплождане - сливане на зародишни клетки от различни индивиди.
Самооплождане - сливане на зародишни клетки на един индивид.
Външно торене – оплождане, което се случва извън тялото на майката.
Вътрешно оплождане - оплождане, което се случва вътре в тялото на женската.
Двойно торене - процес, при който един от сперматозоидите се слива с яйцеклетката, а вторият се слива с централната клетка на ембрионалния сак. От оплодената яйцеклетка се развива ембрионът, а от централната клетка се развива вторичният ендосперм на семето, съдържащ хранителни вещества.

2. Попълнете диаграмата.

3. Какъв е биологичният смисъл на вътрешното оплождане?
Половите клетки са защитени от външни влияния, и съответно шансът се увеличава успешно оплождане. Ако развитието се извършва вътре в тялото на майката, тогава развиващият се организъм е защитен от външни влияния и също така постоянно се снабдява с всички необходими вещества.

4. Защо оплождането се случва много рядко при кръстосване на организми, принадлежащи към различни видове?
U различни видоверазличен генотип, т.е. различно съдържание на хромозома, което не е същото химичен съставцитоплазмата на яйцеклетката и ядрото на спермата. Следователно различните видове, дори принадлежащи към едно и също семейство, разред, подразред, имат различен набор от хромозоми, което усложнява или дори ограничава оплождането.

5. Защо оплождането, характерно за покритосеменните, се нарича двойно?
Това е полов процес при покритосеменните растения, при който се оплождат както яйцеклетката, така и централната клетка на ембрионалната торбичка. Двойното оплождане включва и двете сперматозоиди, внесени в ембрионалния сак от цветния прашец; ядрото на единия сперматозоид се слива с ядрото на яйцеклетката, ядрото на втория се слива с полярните ядра или с вторичното ядро ​​на ембрионалния сак. Ембрионът се развива от оплодената яйцеклетка, а ендосперма се развива от централната клетка.

6. Спомнете си, въз основа на знанията, получени от изучаването на други курсове по биология, какво е това необходимо условиеуспешно оплождане при бриофити и птеридофити.
Наличието на вода, тъй като сперматозоидите им са неподвижни и нямат флагели.

7. Мъжките гамети на висшите спорови растения и мъжките гамети на животните се наричат ​​сперматозоиди, а мъжките гамети на семенните растения се наричат ​​сперматозоиди. Опитайте се да обясните защо се използват различни имена за подобни обекти.
И двете са хаплоидни мъжки репродуктивни клетки.
Сперматозоидите нямат флагели и се движат по поленовата тръба. Характерен за голосеменните и покритосеменните растения.
Сперматозоидите са подвижни и имат флагел.

8. Къде се използват техниките в момента? изкуствено осеменяване?
В отглеждането и земеделието, животновъдството и растениевъдството за отглеждане и подобряване на нови породи и сортове. В перинатални центрове за IVF.

9. Изразете мнението си относно използването на изкуствено осеменяване при съвременна медицина.
Изкуственото оплождане е огромна крачка напред в съвременната медицина. Днес те правят IVF - ин витро оплождане, когато яйцеклетката се опложда извън тялото, и изкуствено - с донорска сперма. Много семейства, в които съпрузи страдат от безплодие, успяха да решат проблема си.

10. Изберете верния отговор.
Тест 1.
В ядрото на яйцеклетката на животно има 18 хромозоми, следователно в ядрото на спермата на това животно:
2) 18 хромозоми;

Тест 2.
При бозайниците по време на процеса на оплождане:
2) сливане на ядрата на спермата и яйцето;

Тест 3.
В резултат на двойното оплождане в покритосеменните растения се образуват:
3) една диплоидна и една триплоидна клетка;

11. Обяснете произхода и общо значениедуми (термини), въз основа на значението на корените, които ги съставят.

12. Изберете термин и обяснете как е съвременно значениеотговаря на първоначалния смисъл на своите корени.
Избран термин: зигота.
Съответствие – напълно съответства на първоначалния си смисъл.

13. Формулирайте и запишете основните идеи на § 3.7.
За образуването на нов организъм е необходимо оплождане - процесът на сливане на сперматозоид и яйцеклетка, в резултат на което техният генетичен материал се комбинира и се образува зигота. Оплождането може да бъде кръстосано (участват няколко индивида) или самооплождане (1 индивид); външни (извън тялото на женската) и вътрешни (вътре в тялото на женската). Вътрешно има предимства – зародишните клетки са защитени от външни въздействия, увеличава се шансът за успешно оплождане.
Двойното оплождане е метод при покритосеменните, при който един от сперматозоидите се слива с яйцеклетката, а вторият се слива с централната клетка на ембрионалния сак. Ембрионът се развива от оплодената яйцеклетка, а ендосперма на семето се развива от централната клетка.
Изкуствено осеменяване - използва се в развъждането, селско стопанствои медицина.